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徕卡TS30全站仪简易操作说明


TS30全站仪简易操作培训

上海中振测量技术工程有限公司
李科伟
2011年4月2日

上海中振测量技术工程有限公司
(徕卡上海地区授权产品总代理) 地址:上海市徐汇区漕溪路251弄望族城5号楼20层D座 公司网址:http://www.zonezenith.com 电话:021-64085849/3363

7500 传真:021-54640276 邮编:200235

徕卡TS30超高精度全站仪技术参数
角度测量 精度 原理 距离测量 (棱镜) 圆棱镜 (GPR1) 测程 360? 棱镜 (GRZ4) 反射贴片(60mm x 60mm) 精度/测量时间(棱镜) 精度/测量时间(反射 片) 距离测量 (无棱镜) 测程 1000m 精密 标准 3500m 1500m 250m 0.6mm + 1ppm / 一般为7s 1mm + 1ppm /一般为2.4s 1mm + 1ppm / 一般为7s Hz 最小显示 V 0.5" (0.15mgon) 0.01"

绝对编码,连续,四重角度探测

精度/测量时间 激光光斑大小 30m处 / 50m处

2mm + 2ppm / 一般为3s

7mm x 10mm / 8mm x 20mm

驱动(压电陶瓷) 最大加速度 转速 最大加速度和转速 倒镜时间 旋转180?(200gon)定位 时间 自动目标识别(ATR) ATR模式 / LOCK模式工 作范围 精度 /测量时间(200m处 最小棱镜分辨率间距为 30cm) 超级搜索 (PS) 测程 搜索时间 综合数据 望远镜 键盘和显示屏 放大倍数/ 调焦范围 显示 / 键盘 30x / 1.7m至无穷远 1/4 VGA, 彩色触摸屏, 双 面 / 34键,带屏幕,键盘 照明 360? 棱镜 (GRZ4, GRZ122) 一般 300m 5s 圆棱镜 (GPR1) 360? (GRZ4, GRZ122) ATR定位精度 1000m处定位精度 测量时间 (GPR1) 1000m / 800m 800m / 600m ±1mm ±2mm 3 – 4s 360?(400gon)/ s2 180?(200gon)/ s 2.9s 2.3s

内存 / 存储卡 数据存储 接口 3个无限位微动螺旋 操作 自定义键 导向光 (EGL) 内置电池 (GEB241) 供电 重量 操作时间 / 标准功耗 包括GEB241 工作温度 环境指标 防尘 / 防水 (IEC 60529) / 湿度

256M / CF卡可配256M或 1G RS232, 无线蓝牙 可进行单手或双手操作 可进行快速手动测量 指导放样 锂电池 9h / 一般为5.9W 7.6kg -20?C至+50?C IP54 / 95%, 无冷凝

徕卡TS30超高精度全站仪 成熟的产品组合
超站仪 ? 直接获取测站坐标 自动化的单人测量系统 ? 远程遥控模式下使用人性化设计 的手簿实现单人测量 镜站仪 ? 快速设站和定向

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操作面板简介 设站定向 测量 放样 全站仪和电脑连接 数据批量导出 数据批量导入 仪器指标差检校 COGO程序简介

一、常用按键说明

开机:按“PROG”键 关机:⑴同时按“USER”键和“PROG”键 ⑵长按“ESC”键3秒 F7-F13默认快捷功能 ? F7:编码 ? F8:查看当前作业中数据 ? F9:选择反射棱镜类型 ? F10:ATR(自动照准)打开或关闭 ? F11:有棱镜IR/无棱镜RL切换 ? F12:超级搜索 ? F13(仪器侧面红色按钮):默认对应 功能同F1,即在测量界面时是 “ALL(测存)”功能 ? “SHIFT”键+“F12”键:对中和整平 ? “SHIFT”键+“F11”键:激光指示和导 向光及面板、键盘照明 ? “SHIFT”键+“F10”键:改变设置,进 入菜单后有“8 换面测量(盘左/盘右)” 可以通过“USER”键 进入菜单→9(热 键和USER键菜单)来更改快捷设置

F13

常用图标说明

单击此处查看电池电量 单击此处查看CF卡/内存空间大小 正在使用内存中的作业或数据 正在使用CF卡中的作业或数据 有感叹号表示CF卡正在使用,不能拔出CF卡 线/面测量,测量的点自动连接成线/面,便于成图直接输出 DXF图形文件(输出DXF需要购买注册码) “Ⅰ”表示盘左, “Ⅱ”表示盘右。单击此处打开或关闭补偿器 补偿器已关闭,仪器倾斜补偿不起作用

“IR”表示棱镜模式、 “RL”表示无棱镜模式;”STD”:EDM标准模式、 “FAST”快速模式、“TRK”跟踪模式、“SYNC”同步跟踪、“AVG”平均模式 棱镜类型 圆棱镜GPR1 反射片GZM29/30/31 小棱镜GMP111 无反射棱镜

ATR功能打开 (自动目标识别),自动对准棱镜中心 LOCK功能打开 (目标锁定跟踪),全站仪随棱镜移动而转动及照准 ATR和LOCK均关闭 ,需人工照准目标

二、设站和定向

在正式测量或者放样之前,必须做的一个步骤就是设站和定向。在此只 介绍我们通常用到的设站定向方法: 1.已知后视点:已知两个控制点的坐标,并且两点相互通视; 2.设置方位角:已知一个控制点的坐标及其与另一定向点的方位角; 3.后方交会:也叫自由设站,已知两个及两个以上控制点的坐标。如果两控 制点 间不通视,或者为了使用多点后视来提高设站精度时采用此方法;

测站定向,可以从主菜单界面→“2程序”→“2设站”来进入;也可以进入“测量” 或者“放样”菜单界面后→“F3设站”

(一)“已知后视点”设站定向

当前测量作业

【方法】选“已知后视点”; 【测站坐标】选“来自已知点作业”;(如果选择“来自作业”表示测站点选自于当前测量作业中, 即其他测站测量的点。如果选择“保留当前值”表示继续用上一次设站点,请慎用此法,由于设站 定向点的级别高于测量点,如果当前作业中有同名测量点,该点名的原测量坐标值及点类型将 会被替换掉) 【测站号】选择实际架站点的点名(如“A1”),该点名需要事先存在于【已知点作业】对应的作 业中(如作业“KZD”),如果已知点作业中该点坐标数据提前未录入,可以将光标选中“测站号”这 一行,然后按“回车”键进入数据管理,然后按“F2新建”点名及其坐标。同理可以新建已知点作 业。 至于“仪器高”,如果只需要平面坐标的话,仪器高可以缺省为0 选择设置完成后按“F1继续”进入后视点设置

定向按上图设置 【后视点号】选择实际后视点点名即可(如“A2”),如果已知点作业中该点坐标数 据提前未录入,直接按“回车”键进入数据管理,然后按“F2新建”点名及其坐标。 然后将全站仪照准后视点,直接按“F1确认”即定向完成。 为了保证坐标数据的准确性,照准后视点后,按“F2测距”,查看【平距差】是否等 于或接近“0.0000”m(如果差值太大,应检查测站点或后视点的坐标值是否有误,或 者点名和地面实际点位不相符),检查没有问题后按“F1确认”即定向完成。 至于“棱镜高”,如果只需要平面坐标的话,棱镜高可以缺省为0

(二)“设置方位角”设站定向

【方法】选“设置方位角”; 【测站坐标】选“来自已知点作业”; 【测站号】选择实际架站点的点名。 至于“仪器高”,如果只需要平面坐标的话,仪器高可以缺省为0 选择设置完成后按“F1继续”进入后视点设置

必须输入一个后视点号。如果是置零,照准后视点后直接按“F4 Az=0”,然后按 “F1确认”完成定向; 如果方位角不是零,照准后视点后在【方位角】中输入实际方位角度值,或者输 入实际方位角度值后按“F5 锁定”后再照准后视点(此时转动仪器,角度值保持不 变动),然后按“F5 释放”,最后按“F1确认”完成定向。

(三)“后方交会”设站定向 主菜单界面→“2 程序” →“2设站”。

如果需要更改设站配置,按左图中“F2配置”进入右图界面。设置【双面】为“是”表示 盘左盘右测量定向点,“否”为只盘左测量定向点。【自动定位】设为“2D/3D”表示 在 选择第3个及以上后视点的时候,仪器会自动照准该后视点。

【方法】选“后方交会”; 【测站号】选择实际需要任意点名,但最好不要有同名点。 【已知点作业】选择后视点所在的作业 然后点击“F1继续”开始依次测量后视点

两个后视目标点就可以“计算”出测站坐标了。以3个后视点为例,测量目标3结束后就 可以看到【方位角差】、【平距差】、【高差】等,如果这几个差值比较大,则需要 检查各点坐标值及实际点位是否正确,以确认是否需要重新测量。如果差值很小,按 “F5计算”显示误差值

查看“Sigma”各项误差值不超限的话,才可以使用,如果超限,在左图中按“F4信息” 来查看具体是哪一个点的什么值超限,如图右。通过反复按“F5更多”来回切换显示后 视点的更多差值信息,方位角差、X坐标差、Y坐标差、高程差、距离差等信息。如 果有多余的后视观测点,可以按“F3选用”来剔除超差点的观测值(3D:X、Y、H都参 与计算;2D:X、Y参与计算;1D:H参与计算;否:该点不参与任何计算) ,然后 按“F1重算”

还可以查看“测站坐标”或者“绘图”显示的图形关系,在确定误差均不超限时,按“F1 设 置”既完成自由设站定向

三、测量

进入测量程序的方法是直接从主菜单界面按“1 测量”,或者是主菜单界面按“2 程 序” →“1 测量”。

选择测量作业,如果需要新建作业,可以将光标选中作业行后直接回车,按“F2新 建”,输入新的作业名称回车后按“F1保存”,然后选中新作业名称“F1继续”回到开始 测量界面。如果还没有设站,可以按“F3设站”依照上一节讲的方法进行设站定向。 选择正确的【反射棱镜】后按“F1 继续”进入测量界面。

输入正确的【点号】和【棱镜高】 “F1 ALL”表示测存,快速闪现测量值并保存后自动进入下一个点号,等待继续测量; “F2 测距”测量并显示当前测量值,此时数据未保存到存储卡中,需要按“F3 记录”才 能保存。
如果是进行导线测量的定向,可以先按“F5 置Hz”来设置零方向,然后再测量

测量界面默认显示的观测值是水平角、垂直角、平距、高程、东坐标Y、北坐标X、 高程。如果想显示其他观测值(比如斜距、高差等)以及调换前后显示顺序,可以 按如下方法设置

主菜单界面→“5配置”→“1测量设置” →“2显示设置” →“F3显板”

在“定义显示模板 1”中选择一个“安全行”(比如【第3行】)回车,从下拉列 表中选择其他观测值元素,然后“F1 继续”即可重新定义显示面板。如果想调 整显示顺序,直接将对应的行设置成需要的观测值元素即可。

如果在测量的过程中需要设置温度和气压,请参照如下方法

主菜单界面→“5配置”→“2仪器设置” →“4 TPS改正”

根据现场实际测量值来设置【温度】和【大气压】。一般情况下改变1℃,距离1km
时测距相差1mm;改变3mbar,距离1km 时测距相差1mm

四、放样 进入放样程序的方法是从主菜单界面按“2 程序” →“3放样”。

【放样点作业】:需要放样的点的作业,该作业一般是事先录入的设计坐标点及 其坐标值。 【作业】:放样过程中可能需要测量坐标值,此作业用于保存测量数据,也可以 选择成与放样点作业相同的作业。其目的是为了区分放样点的点名和测量点名同 名造成覆盖等非人为意愿。

“F2 配置”可以进行放样设置

【放样方式】有两种:一是“正交”,即坐标差值方式,指示显示为【前/后】、 【左/右】、【挖方/填方】;二是“极坐标”,即方位角和距离差值方式,指示显示 为【ΔHz】、【ΔD】、 【挖方/填方】。(其中挖方填方表示的是放样点的高程 需要降低或升高)。 【参考方向】主要是为了确定差值对应的参考方向 设置选择好后,按“F1继续”来保存设置

此时ATR为开状态,可按F10快捷键来关闭

“极坐标放样”时,最好把全站仪的ATR自动照准目标功能关闭。在右图中点名处 回车进入数据列表,见左图,选中需放样的点按“F1继续”,此时仪器会自动转动 至【ΔHz】为零度值。此时只需要指挥司镜员在仪器照准方向前后移动,“F2测 距”直到【ΔD】为0.0000m左右,并且确认全站仪十字丝是否照准棱镜中心,以 及棱镜是否对中整平。
注意:通常放样时使用的是GMP111小棱镜,所以留意棱镜类型的选择,可以按F9快捷键来选择,如果 要放样高程,需要输入正确的棱镜高。

“正交放样”时,在点名处回车进入数据列表,选中需放样的点按“F1继续”,此时仪 器会自动转动至【左/右】为0.0000m左右。此时只需要指挥司镜员在仪器照准方 向前后移动,“F2测距”直到【前/后】为0.0000m左右,并且确认全站仪十字丝照 准棱镜中心。如果把全站仪的ATR自动照准目标功能打开,直接“F2测距”,指挥 司镜员前后、左右移动,不需要人工操作让十字丝照准棱镜中心,直到【前/后】 和【左/右】为0.0000m即可定位打桩。 为了保证准确性,打桩定钉后,可以重新对中整平棱镜杆,再次测距来作检核

五、全站仪和电脑连接 1.使用CF卡读卡器读取和存入数据 2.使用LEICA Geo Office软件中的“数据交换管理” 1.使用CF卡读卡器读取和存入数据,操作同U盘使用方法。 如果要使用该方法将内存中的原始作业数据导出到CF卡,需要先将内存中的 作业复制到CF中,方法如下:主菜单界面→“6工具”→“2传输对象” →“07作业” 选择【从】“内存”【到】“CF卡”,然后选择要导出的【作业】后按“F1继续”即 可以将内存中的原始作业数据导入到CF卡中

原始数据一般保存在CF卡的DXB目录中,而通过frt格式文件转换后的txt文件 一般在Data目录中。

2.使用LEICA Geo Office软件中的“数据交换管理” 连接TS30的数据线是GEV218(USB转串口,需安装相应驱动)或者 GEV220(9针串口Y电缆) 全站仪中需要设置成如下:主菜单界面→“5配置”→“4接口设置” →按“F3 编辑”来进行选择,如下左图

需要查看或修改通讯参数的话,请选中“GeoCOM模式”这行点击“F3编辑” →“F5 设备” →选中“RS232 GeoCOM”设备→“F3编辑” →如果有更改需点“F1保存”,如 上右图

打开LGO,“工具” →“数据交换管理” →右键单击串口号选择仪器类型 为“TPS1200”

使用GEV218数据线 时,请在电脑桌面右键 单击“我的电脑” →“管 理” →“设备管理器” →“端口” →查看实际的 端口号

连接成功后,相应串口号后多一个冒号,如下“COM7:”(根据电脑不 同该端口号不同),然后就可以展开列表,选择相应数据,逐一直接按 住拖拽到右侧本地电脑目录中,也可以将右侧本地电脑中的数据拖拽 到左侧仪器的目录中。具体操作目录选择将在后面一节讲到。

六、批量导出数据 1.使用LGO下载数据及读取原始数据,然后另存为TXT文本数据和 CSV数据(可用EXCEL直接打开) 2.使用格式文件直接导出ASCII数据

全站仪保存的原始数据是在CF卡/内存中的DBX文件夹中

1.使用LGO联机下载原始数据文件

方法一:LGO联机串口中,在CF-卡或内存中文件的DBX目录内,将作业名 打头的12个文件逐一拖拽到电脑中任意文件夹中(或者通过右键菜单复制文 件,然后在右侧列表电脑某个文件夹右键菜单粘贴)

方法二:LGO联机串口中,在CF卡或内存中对象的作业目录内,将作业名 拖拽到电脑中任意文件夹中,自动复制作业中所有原始文件(或者通过右键 菜单复制文件,然后在右侧列表电脑某个文件夹右键菜单粘贴)

以作业名打头的共12个相关联文件,如下图中作业名是“20120330”,该项 目需要使用徕卡的LEICA Geo Office 软件才可以打开。

打开LEICA Geo Office 软件,在“文件”菜单→“新建项目” →输入项目名后确认

“输入”菜单→“导入原始数据” → 选择DBX文件夹中对应的作业名(无法看 到作业名时请将文件类型选择为“System 1200/GPS 900原始数据”)后点 “输入” →“分配”到项目,就可以在“点”标签页面查看到测量数据

提示:右键单击列标题处可以选择“隐 藏”或“查看”来显示或关闭需要的列 然后全选测量数据,右键单击选择“另 存为”即可输出坐标数据,保存类型可 以是txt或者csv,另存为窗口中勾选“包 含标题”才会导出列标题。

2. 使用格式文件导出ASCII数据 将徕卡原始数据在全站仪中转换成自定义格式,然后输出成文本文件,需要 相应的*.frt格式文件,如果全站仪中没有格式文件,需要先上传,如输出自 定义的CASS格式,可以将“MeasTPS2CASS.FRT”格式文件拷贝到CF卡中 的“Convert”目录中,然后上传至全站仪的“系统内存”中才可以识别。

*.frt格式文件可以按照自己需要,使用LEICA Geo Office 软件中“格式管理器”来编制,在此 不做详解。

主菜单界面→“6工具”→“2传输对象” →“06格式文件” →“F1继续”

不是“内存”哦

一定要选择【到】是“系统内存”(不是“内存”),选择格式文件名然后“F1继 续”就可以将格式文件从CF卡中上传到系统内存中。按“F3 ALL”是将CF卡中 的所有的格式文件一次性导入系统内存中。常用格式如下 “Point-XYH” “Point-XYHDT” “MeasTPS2CASS.FRT” “dxf2DPC_1200.FRT” “dxf3DPC_1200.FRT” 输出格式为“点名,X坐标,Y坐标,H高程” 输出格式为“点名,X坐标,Y坐标,H高程,日期,时间” 输出格式为“点名,,Y坐标,X坐标,H高程” 输出格式为平面DXF文件 输出格式为空间DXF文件

主菜单界面→“4转换”→“1从作业中导出数据” →“1输出ASCII数据” →“F1继续”

选择要输出的【作业】名称,选择正确的【格式文件】,以导出CASS文件 为例如果【文件名】的扩展名不是“dat”,需要按“F2配置”将【缺省扩展名】 改为“dat”,并 “F1继续”确认,然后在左图中按“F1继续”,此时会提示是否输 出更多的数据等信息,不需要导出其他作业的话单击“F4否”就可以。 如果要导出EXCEL文件类型,请将输出文件的后缀名直接改成“.csv”; 如果要导出TXT文本文件类型,请将输出文件的后缀名直接改成“.txt”; 如果要导出DXF文件类型,请将输出文件的后缀名直接改成“.dxf”(但必须选 相应的如dxf2DPC_1200.FRT或dxf3DPC_1200.FRT格式文件才有效)

从全站仪中拔出CF卡,然后使用读卡器从电脑中打开“Data”目录 或者使用LGO数据交换管理器联机后在端口下查看“data”目录

“Data”目录中就有相应作业名称命名的CASS格式的数据文件,直接将其拷贝 到电脑硬盘中使用

七、批量导入数据 1.ASCII文件批量导入 批量导入数据和批量导出数据是相反的过程,已知数据的文件类型最好 是*.txt、*.csv或者是CASS的*.dat数据。例如有如下数据文件 “KZD.txt”,假如其格式是“点名,X坐标,Y坐标,H高程”。将“KZD.txt”拷 贝到CF卡的“Data”目录中

主菜单界面→“4转换”→“2把数据导入作业” →“1导入ASCII/GSI” →“F1继续”

【从文件】选择之前拷贝到CF卡中的“KZD.txt”文件,【复制到作业】选择一 个已有作业,例如“20110402”(或者回车后新建一个作业名称),因为 “KZD.txt”文件中无中文注释标题,因此【标题】选择“无”,如果第一行有标 题,则此处选择相应的“1”。 进入“F2配置” 选择分隔符以及X/Y/H对应的列数, “KZD.txt”的格式是“点名,X 坐标,Y坐标,H高程”,所以相应的分隔符和列位置如上右图所示,也可以参 考其【例子】效果,如果没有问题后,“F1继续”回到左图中。然后 “F1继续” 既可以将“KZD.txt”中数据成功导入到“20110402”作业中。

2.DXF文件导入 首先将“*.dwg”图形文件另存为“*.dxf”类型文件,假设原始图如下,将其 另存为“123.dxf”,然后拷贝到CF卡的“Data”目录中。

主菜单界面→“4转换”→“2把数据导入作业” →“2导入DXF” →“F1继续”

点击“F1继续”就可以看到导入进度 如果要将图形中的复合线的端点提取出来,需要进入“F2配置”,将“创 建顶点”选成“是”,你也可以修改自动生成点号的前缀

看到提示信息后如果不继续导入其他dxf文件 则单击“F4否”,就将123.dxf文件导入到作业 “20120330”中,自动生成点号。可以在作业 中查看“点”数据以及相应的“图形”数据。 注意:点名是根据CAD成图时的先后顺序 加上前缀自动生成的,与图中自身文字注记 点名无关

八、仪器指标差检校 主菜单界面→“6工具”→“7检查与校准”
校准除了横轴倾斜误差的所有误差 只校准横轴倾斜误差 只校准补偿器误差(电 子气泡)

查看校准值

设置校准期限提示(从不、2周、1个月、3个 月、6个月、12个月)

在每次高精度的测量前、 在颠簸或长时间的运输后、 在长时间的存放期后,下述的 仪器误差可通过电子的方式进行检查和校准 l, t i c a ATR 补偿器纵向和横向指标差 竖直角指标差,与竖轴有关 水平照准误差,也称为视准误差 横轴倾斜误差 ATR 零位误差(Hz 和 V) - 可选

选择“1.组合校准(l,t,I,c,ATR)” 组合校准很简单,找一个近似水平位置的,大于100m的目标,仪器周围稳定 减少震动,人工肉眼精确瞄准目标棱镜中心,然后按“F1测量”

等待仪器自动转动180度后,再人工精确瞄准棱镜中心后再按“F1测 量”。然后就可以显示出校准精度。

如果觉得一次正倒镜测量数据不够,也可以按“F5测量”进行多次测量后再继 续得到校准结果,然后点击“F1继续”确认后回到校准主菜单界面。 注意,即使在很好地校准了ATR 后,在执行ATR 测量时十字丝也可能没有 非常准确地定位于棱镜的中心。 这是正常情况。 为了加速进行 ATR 测量, 望远镜通常都不是非常准确地瞄准棱镜的中心。 小的剩余偏差,对于每一次 观测都能够测得ART 的中心偏离并自动加以改正。这就意味着,水平角和竖 直角被改正两次:首先通过测定的ATR 零位误差对水平角和竖直角加以改, 然后通过当前点的单个细小偏差加以改正。

2.校准倾斜横轴误差a 时,目标需要有正/负27°的高差

人工肉眼精确瞄准目标棱镜中心,然后按“F1测量”。等待仪器自动转动180度后, 再人工精确瞄准棱镜中心后按“F1测量”。然后就可以显示出校准精度。

如果觉得一次正倒镜测量数据不够,也可以按“F5测量”进行多次测量后再继 续得到校准结果,然后点击“F1继续”确认后回到校准主菜单界面。

注意:如果在配置界面设置了下次校准时间的期限提示,只有组合校准和横 轴倾斜都校准了,才不会提示,否则两者任一个校准时间超期了,在开机的 时候仍然会有校准超期提醒。可以在当前值中查看最后一次误差校准的日期

九、COGO程序简介 COGO 是一个用于 坐标几何 计算的应用程序,例如:点的坐标、 两 点之间的距离、点到线的距离、 两点连线的方位等。 用于计算的数据来源可为:作业中已存在的点、已知距离或已知方位 角、测量点、 手工输入的坐标。 改变先前COGO 计算使用过的点的坐标,并不会导致该点被重新计 算。 COGO 计算中通常会用到的方法有:反算、 正算、 交会、 线计 算、 弧计算。

主菜单界面→“2程序”→“04COGO”进入程序开始界面

按“F1继续”进入COGO菜单 注意:开始COGO计算前需进入“F2配 置”设置距离类型为“格网”,计算点坐标 的话还需要先”F3设站”

1.反算 (1)点-点

(2)点-线

(3)点-弧

2.正算

3.交会

4.线计算

5.弧计算

结束语
感谢您对徕卡的信赖, 感谢您对中振团队的支持, 愿大家工作开心,共创辉惶!

谢 谢


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